Bortrichlorid

Strukturformel
Strukturformel von Bortrichlorid
Allgemeines
Name	Bortrichlorid
Andere Namen	Borchlorid Trichlorboran
Summenformel	BCl3
Kurzbeschreibung	farbloses Gas<ref name="GESTIS" />
Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer Vorlage:CASRN EG-Nummer 233-658-4 ECHA-InfoCard 100.030.586 PubChem 25135 ChemSpider 23480 DrugBank Wikidata [[:d:|]]
Eigenschaften
Molare Masse	117,17 g·mol−1
Aggregatzustand	gasförmig
Dichte	5,252 g·l−1 Gasdichte unter Normalbedingungen (0 °C, 1013 mbar)<ref name="GESTIS" /> 1,346 kg·l−1 der flüssigen Phase am Siedepunkt<ref name="GESTIS">Eintrag zu Vorlage:Linktext-Check in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFAVorlage:Abrufdatum (JavaScript erforderlich)</ref>
Schmelzpunkt	−107,2 °C<ref name="GESTIS" />
Siedepunkt	12,5 °C<ref name="GESTIS" />
Dampfdruck	160 kPa (20 °C)<ref name="GESTIS" />
Löslichkeit	Zersetzung in Wasser<ref name="GESTIS" />
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung aus Verordnung (EG) Nr. 1272/2008 (CLP),<ref name="CLP_100.030.586">Eintrag zu Vorlage:Linktext-Check in der Datenbank ECHA CHEM der Europäischen Chemikalienagentur (ECHA)Vorlage:Abrufdatum Hersteller bzw. Inverkehrbringer können die harmonisierte Einstufung und Kennzeichnung erweitern.</ref> ggf. erweitert<ref name="GESTIS" /> Gefahrensymbol Gefahrensymbol Gefahrensymbol Gefahr H- und P-Sätze H: 280​‐​300​‐​330​‐​314 EUH: 014​‐​071 P: 260​‐​280​‐​303+361+353+315​‐​304+340+315​‐​305+351+338+315​‐​403​‐​405<ref name="GESTIS" />
Thermodynamische Eigenschaften
ΔHf0	−403,8 kJ/mol<ref name="CRC90_5_5">David R. Lide (Hrsg.): CRC Handbook of Chemistry and Physics. 90. Auflage. (Internet-Version: 2010), CRC Press / Taylor and Francis, Boca Raton FL, Standard Thermodynamic Properties of Chemical Substances, S. 5-5.</ref>
Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa).

Bortrichlorid ist eine gasförmige chemische Verbindung aus der Gruppe der Bor-Halogen-Verbindungen bzw. anorganischen Chlorverbindungen.

Gewinnung und Darstellung

Bortrichlorid wird industriell durch direkte Chlorierung von Bortrioxid und Kohlenstoff bei 500 °C gewonnen.<ref name="Brauer">Georg Brauer (Hrsg.), unter Mitarbeit von Marianne Baudler u. a.: Handbuch der Präparativen Anorganischen Chemie. 3., umgearbeitete Auflage. Band II, Ferdinand Enke, Stuttgart 1978, ISBN 3-432-87813-3.</ref>

<math>\mathrm{B_2O_3 + 3 \ C + 3 \ Cl_2 \rightarrow 2 \ BCl_3 + 3 \ CO}</math>

Diese Synthese ist analog zum Kroll-Prozess.

Alternativ ist auch die Synthese direkt aus Borsäure über den Zwischenschritt von Triphenylborat möglich.<ref name="Brauer" />

<math>\mathrm{B(C_6H_5O)_3 + AlCl_3 \rightarrow BCl_3 + Al(C_6H_5O)_3}</math>

Ebenfalls möglich ist eine Direktsynthese aus den Elementen Bor und Chlor.

Zur Darstellung kleiner Mengen sehr reinen Bortrichlorides im Labor wird die gasförmige Verbindung Bortrifluorid mit wasserfreiem Aluminiumchlorid umgesetzt<ref name="IS3"></ref>

<chem>BF3 + AlCl3 -> AlF3 + BCl3</chem>

Alternativ kann ein Gemisch von Kaliumtetrafluoroborat mit Aluminiumchlorid über mehrere Stunden erhitzt werden, um die gasförmige Verbindung zu erzeugen. Diese sollte im Anschluss allerdings zur Aufreinigung einer fraktionierten Destillation unterworfen werden<ref name="IS3" />

<chem> KBF4 + AlCl3 -> AlF3 + KF + BCl3</chem>

Eigenschaften

Bortrichlorid ist ein unbrennbares, farbloses, an feuchter Luft durch Bildung von Chlorwasserstoff-Nebel stark rauchendes Gas.

Bei Kontakt mit Wasser reagiert es heftig unter Bildung von Salzsäure und Borsäure:

<math>\mathrm{ BCl_3 + 3\ H_2O\ \rightleftharpoons \ B(OH)_3 + 3\ HCl}</math>

Der kritische Punkt liegt bei 178,8 °C, 38,7 bar und 0,790 kg/l; der Tripelpunkt bei −107 °C und 0,373 mbar.<ref name="GESTIS" /> Bortrichlorid ist eine Lewis-Säure und reagiert leicht mit tertiären Aminen, Phosphinen, Ethern, Thioethern und Halogenid-Ionen.<ref>W. Gerrard, M. F. Lappert: Reactions Of Boron richloride With Organic Compounds. In: Chemical Reviews. Bd. 58, Nr. 6, 1958, S. 1081–1111, doi:10.1021/cr50024a003.</ref> Es besitzt eine spezifische Verdampfungsenthalpie von 203 kJ/kg, spezifische Wärmekapazität von 0,5345 kJ/(kg·K) und eine Wärmeleitfähigkeit von 110·10⁻⁴ W/(m·K) (als Gas bei 25 °C und 1 bar Druck).<ref>@1@2Vorlage:Toter Link/www.messergroup.comDatenblatt (Messer) (Seite nicht mehr abrufbar, festgestellt im April 2018. Suche im Internet Archive ) (PDF; 254 kB).</ref>

Verwendung

Bortrichlorid wird als Katalysator, zur Synthese anderer chemischer Verbindungen (z. B. Borazin), für Chlorierungen, zur Beseitigung von Nitriden, Carbiden und Oxiden aus Schmelzen von Aluminium-, Magnesium-, Zinn- und Kupferlegierungen sowie zur Dotierung von Halbleitern verwendet.<ref name="GESTIS" />

Einzelnachweise

<references />

Vorlage:Klappleiste/Anfang Bormonofluorid BF │ Bortrifluorid BF₃ │ Dibortetrafluorid B₂F₄ │ Bortrichlorid BCl₃ │ Dibortetrachlorid B₂Cl₄ │ Bortribromid BBr₃ │ Bortriiodid BI₃ Vorlage:Klappleiste/Ende